風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)主要由光伏模擬裝置、光伏充放電系統(tǒng)、風(fēng)力模擬裝置、風(fēng)力充放電系統(tǒng)、逆變與負(fù)載系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)組成。風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)采用獨(dú)立網(wǎng)孔面板結(jié)構(gòu)、模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，各裝置和系統(tǒng)既可以獨(dú)立運(yùn)行，也可以組成光伏發(fā)電實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)或風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)。風(fēng)力發(fā)電由模擬風(fēng)場(chǎng)和風(fēng)力發(fā)電機(jī)組成，尾舵偏航控制與風(fēng)場(chǎng)運(yùn)動(dòng)均由PLC控制實(shí)現(xiàn)；光伏發(fā)電由模擬光源與跟蹤系統(tǒng)組成，模擬光源采用擺臂式，手動(dòng)或自動(dòng)化模擬太陽(yáng)從升起到日落過(guò)程，電池板采用4塊單晶組件組成，跟蹤裝置采用雙軸二維跟蹤系統(tǒng)，既可手動(dòng)跟蹤，也可PLC自動(dòng)跟蹤，使光伏組件正對(duì)光源輸出最大功率；環(huán)境采集模塊可實(shí)時(shí)采集組件表面光 照強(qiáng)度、溫度及濕度，方便測(cè)試環(huán)境變化對(duì)光伏發(fā)電性能影響；儀表單元實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)發(fā)用電信息，并傳遞給觸摸屏，進(jìn)行綜合監(jiān)測(cè)；匯流單元將多路電池組件并聯(lián)后匯成一路輸出，具有防反、過(guò)流與防雷功能；光伏控制器、風(fēng)機(jī)控制器與離網(wǎng)逆變器采用原理與結(jié)構(gòu)外露的形式，核心驅(qū)動(dòng)板均采用高性能ARM處理器，控制器采用PWM充電技術(shù)，逆變器用高頻隔離的全橋正弦逆變拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，所有驅(qū)動(dòng)信號(hào)波形可在線進(jìn)行測(cè)試，方便學(xué)生深入了解控制器和逆變器的結(jié)構(gòu)與原理；上位機(jī)采用工業(yè)計(jì)算機(jī)，通過(guò)上位機(jī)軟件對(duì)系統(tǒng)發(fā)用電數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)、查詢。

實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目包括：風(fēng)力發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)與原理；風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出特性；風(fēng)力發(fā)電機(jī)偏航工作原理與控制；風(fēng)速檢測(cè)與控制；太陽(yáng)能電池發(fā)電原理與特性曲線；太陽(yáng)能電池組件串并聯(lián)輸出特性；PLC編程與控制；光伏自動(dòng)跟蹤原理與編程控制；離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成；蓄電池的充放電特性；風(fēng)機(jī)控制器的原理與功能；太陽(yáng)能控制器的原理與功能；離網(wǎng)逆變器的原理與功能；儀表監(jiān)測(cè)與通訊；觸摸屏組態(tài)軟件監(jiān)控與編程；上位機(jī)軟件開(kāi)發(fā)與通訊；

設(shè)備詳細(xì)技術(shù)參數(shù)：

系統(tǒng)參數(shù)
1)太陽(yáng)能電池組件：?jiǎn)尉ЫM件，最大輸出功率20W，數(shù)量4塊；
2)模擬光源：500W鹵鎢燈，由蝸桿減速機(jī)擺動(dòng)，模擬太陽(yáng)升起至日落運(yùn)動(dòng)；
3)模擬光源拖動(dòng)電機(jī)：交流電機(jī)；模擬光源拖動(dòng)減速機(jī)：減速機(jī)，減速比3000:1；
4)光伏跟蹤傳感器：采用四象限高精度光敏傳感器結(jié)構(gòu)，6路模擬量信號(hào)輸出,跟蹤探頭采用無(wú)色透明外殼，方便學(xué)生觀察；
5)太陽(yáng)能跟蹤系統(tǒng)：采用雙軸二維跟蹤方式，水平270±5°，俯仰75±5°，精度±0.5°；
6)跟蹤控制單元：手動(dòng)/自動(dòng)模擬光源運(yùn)動(dòng)與光伏跟蹤控制采用PLC主控模塊；
7)光照及溫濕度傳感器模塊：光照度0-20K(LUX)，溫度-40-80℃，濕度0-99.9%RH；
8)風(fēng)力發(fā)電機(jī)：水平軸永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)；輸出電壓12V、葉片數(shù)量3片；
9)尾舵偏航系統(tǒng)：采用尾舵迎風(fēng)與側(cè)風(fēng)偏航控制，偏航角度0°-90°；采用DC24V直流同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)；
10)模擬風(fēng)源：采用變頻軸流通風(fēng)機(jī)，電壓380V、功率0.37KW、轉(zhuǎn)速1400rpm；采用變頻器驅(qū)動(dòng)；
11)模擬風(fēng)場(chǎng)：模擬風(fēng)源在電機(jī)的拖動(dòng)下繞風(fēng)力發(fā)電機(jī)做圓弧運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)角度60±5°,風(fēng)力發(fā)電機(jī)四周采用隔離網(wǎng)布置，確保學(xué)生實(shí)訓(xùn)安全；
12)模擬風(fēng)場(chǎng)拖動(dòng)電機(jī)：額定輸出功率100W、額定轉(zhuǎn)速1400rpm、減速比140：1；
13)風(fēng)速傳感器：測(cè)量模擬風(fēng)源風(fēng)速，脈沖輸出，電源DC5V，輸出1.5脈沖m/s；
14)光伏匯流單元：2路光伏輸入1路光伏輸出；具有防反、防雷保護(hù)等；
15)模擬風(fēng)場(chǎng)控制單元：手動(dòng)/自動(dòng)風(fēng)場(chǎng)運(yùn)動(dòng)與尾舵偏航控制采用PLC主控模塊；
16)儀表單元：直流電壓表DC0-50V；直流電流表DC0-5A；交流電壓表AC0-300V；交流電流表AC0-2A ；
17)蓄電池：鉛酸電池12V/12AH；
18)太陽(yáng)能控制器：DC12V、DC5A、PWM方式充電；電路模塊化開(kāi)放設(shè)計(jì)，方便充電波形與電路測(cè)試；有充放電、電池狀態(tài)指示、溫度補(bǔ)償；蓄電池反接、夜間防反沖、防雷、限流、過(guò)充、過(guò)放、負(fù)載過(guò)載、短路等保護(hù)；
19)風(fēng)機(jī)控制器：電壓DC12V(整流)、最大電流25A、PWM(脈沖寬度調(diào)制)方式充電；電路模塊化開(kāi)放設(shè)計(jì)，方便充電波形與相關(guān)電路電氣測(cè)試；具有風(fēng)速檢測(cè)、偏航控制信號(hào)或剎車信號(hào)輸出功能；有充放電指示、電池狀態(tài)指示、溫度補(bǔ)償?shù)裙δ埽痪哂行铍姵胤唇印⒎览住L(fēng)機(jī)限流、過(guò)充、過(guò)放、負(fù)載過(guò)載、短路等保護(hù)功能；
20)離網(wǎng)逆變器：DC12V；AC220V±10%、50HZ、300VA、純正弦波；高頻變壓器隔離；電路模塊化開(kāi)放設(shè)計(jì)，升壓驅(qū)動(dòng)波形、SPWM逆變驅(qū)動(dòng)波形、逆變輸出電壓電流波形與電路電氣測(cè)試；有欠壓、過(guò)載等保護(hù)；
21)功率電阻模塊：0-2000歐連續(xù)可調(diào),功率100W；直流阻性、直流感性負(fù)載；交流阻性、交流感性負(fù)載；
22)觸摸屏：采用一體化觸摸屏；實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)發(fā)電、用電與環(huán)境參數(shù)等信息；具有歷史曲線顯示；
23)工控機(jī)：采用觸摸屏工控一體機(jī)；
24)監(jiān)控軟件：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并存儲(chǔ)系統(tǒng)發(fā)電、用電與環(huán)境參數(shù)等信息，實(shí)時(shí)對(duì)模擬光源、光伏跟蹤等進(jìn)行控制；具有曲線顯示等功能；

實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目
1)風(fēng)力發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)與原理；
2)風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出特性；
3)風(fēng)力發(fā)電機(jī)偏航工作原理與控制；
4)風(fēng)速檢測(cè)與控制；
5)太陽(yáng)能電池發(fā)電原理與特性曲線；
6)太陽(yáng)能電池組件串并聯(lián)輸出特性；
7)PLC編程與控制；
8)光伏自動(dòng)跟蹤原理與編程控制；
9)離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成；
10）蓄電池的充放電特性；
11）風(fēng)機(jī)控制器的原理與功能；
12）太陽(yáng)能控制器的原理與功能；
13）離網(wǎng)逆變器的原理與功能；
14）儀表監(jiān)測(cè)與通訊；
15）觸摸屏組態(tài)軟件監(jiān)控與編程；
16）上位機(jī)軟件開(kāi)發(fā)與通訊；